（2020年6月21号,周日，完稿）

     鸟类是一个约9000种的大家族，之前其它动物类群的性信息素(sex pheromone, 也叫性外激素）都得到过鉴定，只有鸟类还是空白。我们在2010年利用虎皮鹦鹉鉴定出鸟类第一个性信息素， 发表在美国、欧洲、日本三个化学感觉学会联合办的专业杂志刊物《Chemical Senses》上，但是它的IF在严重下降，评职晋级都不算数，绩效也很少。尽管我怎么都觉得我们鸟类性信息素的鉴定也属于一个不大不小的原创研究，可文章系数太低，也不必非要为此争辩。不过，从此之后,鸟类有了性信息素的证据，国内鸟类的化学通讯研究不再空缺。现在十年过去了，搜一搜 “ avian，bird， sex pheromone ”，也没有第二家鉴定出鸟类的性信息素的文章。

 动物信息素在百万分之几以下的浓度都发挥作用，含量很少，提纯鉴定很困难，尤其在1960s之前还没有气谱质谱（GC-MS）联用。尽管人们在1800s就开始认识到昆虫（蛾子）可能存在信息素，母狗在发情时释放吸引雄性的气味，但是第一个动物信息素（气味的活性成分）的鉴定是1959年才完成的，这就是雌性家蚕的性信息素-蚕蛾醇！这是全世界最好的有机化学家-- 阿道夫-布特南特 完成的，之前因为他对人体血液睾酮、孕酮、雌二醇的鉴定，共同获得1939年诺贝尔化学奖！他耗费了比完成该诺贝尔奖成果更长的时间（22年！），用了50万头雌家蚕，经历提取、纯化、鉴定、合成、活性测定，最后完成的！他在1960s 还担任了德国马普研究院的院长。之后的半个世纪内，全世界几乎各个动物类群的性信息素都得到鉴定，只留下了鸟纲这个类群！即使GC-MS可以分析很低含量的化学物质，仍然没有解决鸟的信息素鉴定的问题。

全球的鸟类化学通讯研究纷纷而动

动物化学通讯是个普遍现象，其核心的研究是找到其通讯信号--信息素（pheromone）。很长的历史时期，鸟类的嗅觉被认为极度退化，嗅觉通讯是被忽视的。上世纪，70年代，有人推测过鸟类信息素与性行为，但是没有最终的结果（Balthazart and Schoffeniels 1979; Jacob et al. 1979）。本世纪初，鸟的化学通讯研究热了起来，欧、美、澳也都在纷纷研究鸟类的化学通讯，行为学家测定鸟类气味的功能，化学家在分析鸟类气味中可能与生物性状关联的成分，但是，几乎没有鉴定出鸟的最终活性成分—信息素。研究高等动物信息素最好的实验室--印第安纳大学化学系信息素研究所（我在那里工作过两年多），也开始分析鸟的尾脂腺的化学成分与性别、季节、生殖状况的相关性(Soini et al. 2007)。我们必须抢一步，把鸟类的信息素首先鉴定出来。至少有两个中外牛人给我说过了：有些研究就是抢第一！（在一定学科专业范围，不是第一发现，也不可能是原创。）

此时，我们已经经过十余年鼠类化学通讯的研究，在2008年成功从小鼠、大鼠的尿液和包皮腺鉴定出新的雄性信息素成分，作为这个领域的一新兵，终于有能力完成一个专业研究的循环，求证出最终的结果，也就是，除了分析气味化学成分的相关性变化，或者研究气味分泌物的行为功能 （大部分的研究停留于这两者），还要把两者结合起来，能找到有行为或生理活性的关键成分-信息素。为此，除了做化学分析，分析相关性，还要推测信息素候选成分，进一步进行合成，再配比制备样品，测定出引起动物的反应的成分(Zhang et al. 2008a,b)。我也因老鼠信息素鉴定的成功，感觉找到研究动物信息素的一个可靠的研究途径和程序；加以信息素通讯作为动物最古老的通讯模式，应该在各个类群的化学成分和研究途径应该有一定的相似性，这个分析途径可以从鼠类扩展到其它类群。

性信息素是最基本和最重要的信息素,它调节动物种族赖以繁衍的性行为，第一个鉴定的动物信息素-蚕蛾醇就是家蚕的雌性信息素，吸引雄性。鸟类气味的社会通讯最早的经典研究是发表在英国“皇家科学进展B”上的文章，探讨凤头小海雀的领部气味传递个体气味，供识别配偶，这种鸟在脖领处分泌橘子气味成分（几种醛）。他们尽管鉴定了活性成分，但并没称之为信息素，即使叫了信息素，也只是属于个体的信息素，还不是性信息素，也不是来源于鸟类普遍的外分泌腺（尾脂腺）(Hagelin et al. 2003) 。

我们要抢在世界的前头鉴定鸟类性信息素

我们最早选定 白腰文鸟作为研究对象，因为北京师范大学左明雪老师实验室饲养了很多白腰文鸟研究鸣唱的神经机制，可以给我们使用，但是这种鸟性别难分辨，行为测定时，似乎整体反应很明显，但是被试鸟类性别已知的样本数不够，就没用行为测定数据，发了一篇根据性别差异推测的信息素候选成分。

做不出鸟的最终信息素实在不甘心，再三斟酌，又选定 虎皮鹦鹉继续做，这种鸟是更普遍的笼养鸟，雌雄形态很相似，只是在性成熟后，雄性的鼻垫蜡膜是蓝色，雌鸟的是赤红色，容易识别。为了养鹦鹉，我把20平米的办公室一分为二，打了隔断，里边养鸟，外面办公。虎皮鹦鹉的尾脂腺分泌物可以挤压出来，呈现白色发丝状，收集，萃取，利用GC-MS分析，鉴定化学成分；发现雄性的化学成分很简单，是几种直链醇，主要是18碳醇，19碳醇，20碳醇，而雌鸟中除了有这些醇，还有很多戊酸脂类的化合物，按照相对比例推测，这几种简单的醇可能就是雄性信息素。进一步，利用合成的纯品，按比例混合，测定行为效应，对雌鸟产生了吸引效应。为了确保行为测定的可靠性，我们用Y型迷宫嗅觉测量系统，以及玻璃瓶屏蔽鸟的身体气味，再外加合成模拟气味物质两种途径测定，验证了它们作为雄性信息素的身份。后来，左明雪老师的实验室做过嗅觉的神经中枢反映特点，发现它们也能激活雌性鹦鹉的性有关的神经核团（这部分未发表）。

一波三折的投稿过程

 当时（2008年），我们觉得是第一次鉴定了鸟类的性信息素，就投给NATURE一试，过了些日子稿子如期退了回来；只好又给 Current Biology投稿，这次给送审了！结果审稿过程中，有个reviewer发现网上挂出了这篇文章，原来是我给NATURE投稿时，糊里糊涂点击了“Nature Precedings”一览, 稿子就给挂在了网上，也许当时是想要保证自己的鸟的信息素最先发现权！ Current Biology就终止了审稿过程。即使这样，2008年，Current Biology能给送审我一个副研究员的独立工作的稿件就算不错了，说明这项工作有不小的意义。

 Current Biology 反馈回来意见时，我正在日本开首届中美日三边的行为学内分泌机制的会议；美国化学感觉学会、欧洲化学感觉学会和日本嗅觉与味觉学会联合主办的Chemical Senses杂志主编，日本高知大学医学部的Hideto Kaba教授也在场，我说了这个稿件的情况，他说他们没问题，可以投过来。最后这稿子又几经修改，终于发在了2010年的Chemical Senses。这个杂志是化学感觉领域的专业杂志，在2003年，我在此刊发表黄鼬和艾虎臭腺气味化学的文章时，它还是食品化学领域100多本杂志的top1， 2010年开始走下坡路，IF系数降到1.7，排名在 top15%之外了( 主要是刊登了有关年会的很多摘要，计算IF的分母大增！)，考核评职称都不算数了，然而，总归在这个专业杂志上发了第一个鸟的性信息素的结果，是有专业可信度的。该文10年间已引用70多次！

 我们可以说中国人第一次彻底鉴定出了鸟的性信息素！其实，我们更关注的是鸟类没有犁鼻器照样产生和接受性信息素, 那么人的信息素到底是什么呢 (这是信息素领域有待求证的最重大问题)？审稿人也曾说：鸟类没有信息素，你怎么说它是信息素？我把信息素的定义copy给他，我说我的这项工作就验证了鸟类有信息素！2009年应日本味觉和嗅觉学会邀请我参加他们在旭川市的43届年会。一位参会的学生研究鸡的嗅觉和尾脂腺的功能，他听了我的鹦鹉的报告，也说鸟类不是没有信息素吗？我说，你的鸡的研究（他有壁报）其实证明就是信息素在起作用，只是你没有研究化学成分；实际上，这个日本研究生也没注意到法国人Pageat（2004）已经申请了 鸡的“安抚信息素”（appeasing pheromone）专利，尽管不是性信息素 (Hirao et al. 2009)。

对西方同行的说三道四，说NO  

 法国同行看了我们这篇小杂志的文章似乎血不畅气不顺！他们刚刚在PlosONE发了一篇文章，通过研究南极鹱认为鸟类没有嗅觉性识别的能力(Bonadonna et al. 2009)。Bonadonna于2004年还在SCIENCE发表过南极鸟类利用嗅觉找巢的文章。估计此人自认为在该领域已经成为大哥大，就和他的学生对我的文章发表了一篇专门的评述，对我们的数据视而不见，说鸟类不存在嗅觉的识别能力 （此后，还经常回避引用我们的文章！）。但是他忘了一点，动物行为存在物种间的差异和特性，我们用的是认知能力和学习能力更强的、并有性经验的虎皮鹦鹉；我们同时用雌雄鸟的身体气味、尾脂腺分泌液的气味和合成的关键成分分别测出了雌性鹦鹉的嗅觉识别能力；他们也忽视了我用两种行为学测定系统测行为活性的一致性和严密性（Mardon et al. 2011）。实践出真知，虎皮鹦鹉又不是中国的特有鸟类，到处都可以买到，你们可以亲自实验，何必纸上谈兵，自以为是！ 

 此后一两年，美国，西班牙和澳洲的研究者，也相继证明鹀，椋鸟等鸟类等具有嗅觉性识别的能力（Whittaker et al. 2011; Amo et al. 2012）。

 至于说，信息素鉴定的化学方法，他们最多做过一些相关性的化学分析，根本没有鉴定出来过活性的成分，何必少班门弄斧！我在国际上最好的化学分析实验室做过两年的信息素鉴定工作，我尤其在自己的实验室已经鉴定出几个鼠类的信息素，我自信满满。国际上某些生物学出身的鸟类化学通讯研究者缺乏信息素化学特性的基本常识，同时，他们在GC-MS化学分析时，设置的仪器条件不当，忽略了很多重要的在GC柱子上较早分离出的、含量少的小分子（这才是最可能的信息素潜成分！），而只盯着后面流出的大量的大分子脂类化合物（主要是保护羽毛的功能！）。编辑部让我对他们的信做个反应，我写了一篇解释和反驳的文章，背靠背发表在了Chemical Senses杂志上， 说明大家对鸟类性信息素首次鉴定还是重视的（Zhang JX. 2011）。我的这篇3页的英文回信几乎在2-3天内一气哈成，主编说我的第一稿看起来Zhang有些情绪激动，我就改了几个句子，缓和了口气，发表了。我的英文发挥得出乎预料，当时，印度的鼠类信息素研究者Archunan博士（当时是副教授）在我们实验室访问，他仅给改了两个单词。

这篇回信文章，也是我们研究信息素方法的总结，按照这个思路，我们之后又分析了果蝇信息素，鉴定了国内第一个蜘蛛信息素，鉴定了大/小太平鸟种间信息素，文章发的都不错，有Nature neuroscience, Proceedings of Royal Socienty B, Behavioral Ecology, Journal of Chemical Ecology,都是经典杂志。

但也必须要说的是，确实有些鸟类可能没有嗅觉识别性别的能力，就拿我们后来研究的大/小太平鸟，尾脂腺气味分子根本没有性别差异，没有性两型，不可能成为性信息素！揭示每个动物物种的特性是动物学研究的任务。

    Anyway，鸟的性信息素是我们第一个鉴定出来的，甚至嗅觉的性别识别也是较早由我们证明的。科学家有自己的研究领域，每个人在自己的专业范围内，做些小的第一的涓流，必定汇集成大的原创的江河。按照当下所谓共性驱动的研究模式，在发现了虎皮鹦鹉的性信息素，最好研究信息素产生的生物化学机制，研究它的嗅觉受体、嗅觉认知的神经中枢的通路。甚至国际评估专家也曾建议我这么去做！ 这也没错！

    但是，术业有专攻，这属于学科跨界，必定不属于自己专业。那些跨界的演员，一听嗓，一看动作，就不属于专业出身，靠脸熟，凑个热闹还可以,也是给“原唱”续命！科研上都是这样求证机制研究的思路，去别的学科和专业寻求支持的证据，实际就失去自己专业的创新源泉，学科交叉和融合不能把自己学科整合没了。具体到动物行为的研究，都去探索某种行为的机制，就失去行为学功能研究的创新性和多样性了！ 动物学研究既要纵向考虑（整合研究），也不能少了横向思维（比较研究）。

    正如某国际行为学组织说的： 动物行为学家更关心的是某类行为在各个类群中的表现，而不是某种动物的各种行为。我关心的是信息素通讯行为是不是在各个类群都存在，它们的信息素信号是什么。

获得“菠萝科技奖”

 这篇虎皮鹦鹉信息素鉴定的文章发表之后，我们动物研究所，中国科学院都进行了报道，也有很多国内网站转载；北京科技日报还专门进行了采访。

 在2013年初春，有人突然打来电话，说这个鸟的信息素研究经过海选获得了向好奇心致敬的第二届“菠萝奖”化学奖。我惊讶之余又有些茫然，没听说过这个奖项。电话那一头说的也有些迟疑：我们不是骗子，是浙江科技厅支持主办的，我们是海选的，选为今年的化学奖，我们在4约上旬杭州举行颁奖活动，你能来参加吗？电话之后我经过一番考证，觉得这个奖还凑活，但是这是个中国模仿“搞笑诺贝尔奖”的娱乐性质的颁奖活动！（后来感觉比国际的更加严禁严肃！）经过反复思考，反正刚把基金申请书递交，好几年没去杭州了，就争取到三张机票，三个标间，三人餐费，约了两位合作的同事，就去参加颁奖活动了！这次活动，除了颁奖，还是个浙江科技节，有很多科普活动，我印象最深的是3D打印展示，浙江人用这种方式向社会宣传科技。

 颁奖晚会在浙江科技馆举行，有些文艺界的名流贤达参加，刚刚离开中央台的光头王凯为主持人，有名的配音演员（甄寰传配音表演），专栏作家（沈宏非），相声演员（王自健）等参会。这些嘉宾烘托了科技的气氛，是来给科技助威的宾客；我们获奖的每人一个铜铸的雕刻（设计、造模、铸造、打磨，估计成本在几千元一个）。北大心理系的韩教授让博士后代表他参会；安徽师大生物奖没来人领奖，暂时由科技馆保管；我亲自来领化学奖，争取到郑树森院士（李兰娟院士的爱人）给我颁得奖。2011年诺贝尔化学奖Dan Shechtman来参会颁奖，李兰娟和郑树森院士夫妇都来参会颁奖了，因为研究蝙蝠性行为而获得过国际搞笑诺贝尔奖的首位国内学者张礼标研究员也来颁奖了，给颁奖大会增添了严肃的科学气氛。

 这个颁奖活动确实别具一格，热热闹闹，欢天喜地，利用文艺娱乐形式向公众普及推广了科技知识，使全社会更加重视科学和技术创新。不过毕竟别的教授都自己不来领奖，我也不愿意抛头露面，会议期间尽量低调，躲了白天的记者约见会，我就跑到西湖去了。颁奖时，导演建议张礼标提个蝙蝠，我提个虎皮鹦鹉，一同上台表演一下，被我拒绝了，我希望的是严肃严谨，否则，少不了被业内嘻哈！ 毕竟不算政府科技奖，没有政策说它在职称评审，绩效考核中有用，甚至自己都不好意思提及，并不是我不想说！ 喜的是民间群众倒是津津乐道，似乎我的研究也变成了社会传播的新知识。创造新知识，给社会传播知识，不正是科学研究的目的或目的之一吗？

 鸟类信息素研究对于我们研究组只是一个插曲，之后，还是回到鼠类信息素鉴定和鼠类信息素在野生种群中作用及进化适应的研究，更符合生态学和动物学研究范畴。动物行为学研究的热点已经从行为成因，转移到到了行为功能和适应。我属于“农业虫鼠害综合治理研究国家重点实验室”，我的科研任务是研究害鼠的行为和生态。“顺手牵羊”研究一下鸟类信息素纯属“帮忙”，用自己信息素研究的专长，补一下全世界大约9000种的鸟类群的性信息素研究的空白。

菠萝科学奖的几个花絮：

果壳网和浙江科技厅主办，2013年 陆川、宁财神、沈宏非、吴晓波、东东枪、何帆、路一鸣等都是评委。都是社会贤达，大众视角。

菠萝科学奖：不严肃却很严谨．人民网 [引用日期2013-04-09]

2013年第二届菠萝奖 “幻想奖”给了科普作家刘慈欣《三体》。

第四届化学奖：章鱼胺决定饥饿，给了名人浙江大学生命科学研究院王立铭。

第五届生物医学奖：苍蝇通过搓手洗澡（胡立德博士及佐治亚理工学院生物力学实验室）

第六届生物医学奖获奖研究：为了吃，大小熊猫都进化出六指 中国科学院动物研究所魏辅文、胡义波研究团队(魏辅文两年后的2019年当选院士)

相关文献：

1.      Amo L, Aviles JM, Parejo D, Pena A, Rodriguez J, Tomas G. 2012. Sex recognition by odour and  variation in the uropygial gland secretion in starlings. J Anim Ecol. 81:605–613.

2.      Balthazart J, Schoffeniels E. 1979. Pheromones are involved in the control of sexual behaviour in    birds. Naturwissenschaften. 66:55–56.

3.      Bonadonna F, Nevitt GA. 2004. Partner-specific odor recognition in an Antarctic seabird.  Science.306:835.

4.      Bonadonna F, Caro SP, Brooke ML. 2009. Olfactory sex recognition investigated in Antarctic  prions.  PLoS One. 4:e4148.

5.      Hagelin JC, Jones IJ, Rasmussen LEL. 2003. A tangerine-scented social odourin a monogamous      seabird. Proc R Soc Lond B. 270:1323–1329.

6.      Hirao A, Aoyama M, Sugita S. 2009. The role of uropygial gland on sexual behavior in domestic    chicken (Gallus gallus domesticus). Behav Processes. 80:115–120.

7.      Jacob J, Balthazart J, Schoffeniels E. 1979. Sex differences in the chemical composition of uropygial  gland waxes in domestic ducks. Biochem Syst Ecol. 7:149–153.

8.      Mardon J, Saunders SM, Bonadonna F. 2011. Comments on recent work by Zhang and colleagues: uropygial gland-secreted alkanols contribute to olfactory sex signals in budgerigars. Chem Senses. 36:3–4.

9.      Pageat P. 2004.Avian appeasing pheromones to decrease stress, anxiety and aggressiveness. United States Patent 7723388 (2010年批准)

10.  Soini HA, Schrock SE, Bruce KE,Wiesler D, Ketterson ED, Novotny MV. 2007.Seasonal variation in  volatile compound profiles of preen glandsecretions of the dark-eyed Junco (Junco      hyemalis). J Chem Ecol. 33:183–198.

11.  Whittaker DJ, Soini HA, Atwell JW, Hollars C, Novotny MV, KettersonED. 2010. Songbird chemosignals: volatile compounds in preen glandsecretions vary among individuals, sexes, and populations. Behav Ecol.21:608–614.

12.  Whittaker DJ, Richmond KM, Miller AK, Kiley R, Burns CB, Atwell JW,Ketterson ED. 2011. Intraspecific preen oil odor preferences in dark-eyedjuncos (Junco hyemalis). Behav Ecol. 22:1256–1263.

13.  Whittaker DJ, Soini HA, Atwell JW, Hollars C, Novotny MV, KettersonED. 2010. Songbird    chemosignals: volatile compounds in preen glandsecretions vary among individuals, sexes,     and populations. Behav Ecol.21:608–614.

14.  Zhang J.X., Liu Y.J., Zhang J.H., and Sun L. 2008a. Dual role of preputial gland secretion and its major components in sex recognition of mice. Physiology & Behavior, 95:388-394. （被NatureChina亮点报道）

15.  Zhang J.X., Sun L., Zhang J.H. and Feng Z.Y. 2008b. Sex- and gonad-affecting scent compounds and 3 male pheromones in the Rat. Chemical Senses 33: 611-621.

16.  Zhang, J. X., Wei, W. & Zhang, J. Preen Gland-Secreted Alkanols Enhance Male Attractiveness in Parrots. Nat Prec (2008). https://doi.org/10.1038/npre.2008.2305.1

17.  Zhang J.X., Wei W, Zhang J.H. and Yang W.H. 2010.Uropygial gland-secreted alkanols contribute to olfactory sex signals in budgerigars. Chemical Senses 35：375－382.

18.  Zhang JX. 2011. An approach to search for putative pheromones in birds via chemical analysis-a reply to Mardon J, Saunders SM, and Bonadonna F. Chemical Senses 36:5-7.

李兰娟院士的丈夫郑树森院士宣布我们获得化学奖

领奖杯后，刚从CCTV辞职的主持人光头 王凯侃了几句

第二届奖杯：王凯解释：一只眼睛专注科学发现，有头，有胸，有手，有生殖器，有腿脚，是完整的机体